RU2121896C1

RU2121896C1 - Thick sheet rolling method

Info

Publication number: RU2121896C1
Application number: RU97115621/02A
Authority: RU
Inventors: гин В.Н. Кал; В.Н. Калягин; В.В. Бородин; П.К. Сурин; А.Г. Паутов; А.Л. Руш; А.Я. Кузовков; Ю.С. Комратов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат"
Priority date: 1997-09-17
Filing date: 1997-09-17
Publication date: 1998-11-20

Abstract

FIELD: rolled stock production, namely thick sheet rolling processes. SUBSTANCE: method comprises steps of heating initial blank, longitudinally rolling it between horizontal and vertical rolls of universal four-high rolling stand until receiving sheet of necessary thickness. Edge of sheet is subjected to three-dimensional compression due to arrangement of rolls in the same plane. In order to prevent burr formation on edges of rolled sheet, in zone of parting of vertical and horizontal rolls blank is preventively reduced at inclination 20% to the side. Rolling process is realized in flat pass and in three edging box passes for subsequently rolling rolled piece in one or two groups of universal and additional rolling stands. Method allows to make rolled sheets with thickness range 6-160 mm. EFFECT: enhanced quality of rolled thick sheets with edge rolled without flaws and burrs, high accuracy of sheet geometry according to given allowances, enlarged range of sheet thickness. 3 cl, 3 dwg, 8 tbl

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке толстого листа. The invention relates to rolling production and can be used when rolling a thick sheet.

Известны способы прокатки листов, реализующие продольную, поперечную и продольно-поперечную схемы прокатки, включающие обжатие кромок в клети с вертикальными валками в разных плоскостях, протяжку, разбивку ширины и прокатку до заданной толщины. Причем вертикальные валки вынесены за очаг деформации горизонтальных валков [1]. Недостатком данных способов является то, что они не обеспечивают минимальный расход металла на обрезь при прокатке листов с высоким очагом деформации. Known methods of rolling sheets that implement longitudinal, transverse and longitudinal-transverse rolling schemes, including the compression of the edges in the stands with vertical rolls in different planes, broaching, breaking the width and rolling to a given thickness. Moreover, the vertical rolls are taken out of the deformation zone of the horizontal rolls [1]. The disadvantage of these methods is that they do not provide the minimum consumption of metal for trimming when rolling sheets with a high deformation zone.

Известен способ прокатки листов из слитков, включающий снятие конусности по ширине в клети с вертикальными валками, снятие конусности по толщине при прокатке в горизонтальных валках, продольную прокатку, разбивку ширины до заданной толщины [2]. A known method of rolling sheets of ingots, including removing the taper in width in a stand with vertical rolls, removing the taper in thickness when rolling in horizontal rolls, longitudinal rolling, breaking the width to a given thickness [2].

Недостатком известного способа является повышенный расход металла на обрезь в связи с большими по величине зауженными концами готового раската, причем длина заднего зауженного конца в 2-3 раза больше переднего. A disadvantage of the known method is the increased consumption of metal for trimming due to the large narrowed ends of the finished roll, the length of the rear narrowed end 2-3 times longer than the front.

Известен способ обжатия в валках, включающий настройку калибра по оси и высоте, настройку равных углов захвата металла на обоих валках и устранение непрямолинейности полосы перемещением по крайней мере одного из валков относительно другого [3]. Однако настройку размера калибра по высоте производят при помощи винтового нажимного устройства, ось винта которого совпадает или параллельна плоскости прокатных валков. Однако деформация нажимного винта приводит к увеличению отклонения размера проката от настроечного. A known method of compression in the rolls, including setting the caliber along the axis and height, setting equal grip angles of the metal on both rolls and eliminating the strip’s non-linearity by moving at least one of the rolls relative to the other [3]. However, setting the size of the caliber in height is carried out using a screw pressure device, the axis of the screw of which coincides or is parallel to the plane of the rolling rolls. However, the deformation of the pressure screw leads to an increase in the deviation of the size of the rental from the tuning.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ прокатки толстых листов, включающий протяжку, разбивку ширины и продольную прокатку с асимметричным формированием длин переднего и заднего концов раскатов в черновых пропусках, формирование длины концов раската производят в процессе протяжки, а длину переднего конца вытягивают большей в 1,2 - 4 раза длины заднего. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of rolling thick sheets, including a broach, a breakdown of the width and longitudinal rolling with asymmetric formation of the lengths of the front and rear ends of the rolls in draft passes, the formation of the lengths of the ends of the rolls is carried out in the process of drawing, and the length of the front end pull more 1.2 to 4 times the length of the back.

При этом отношении коэффициента вытяжки при протяжке к коэффициенту вытяжки при разбивке ширины, меньшем единицы, передний и задний концы формируют толще середины раската, а при указанном отношении, большем единицы, концы утоняют относительно середины. In this case, the ratio of the drawing coefficient when drawing to the drawing coefficient, when the width is smaller than one, the front and rear ends are thicker than the middle of the roll, and with the indicated ratio greater than one, the ends are thinned relative to the middle.

При прокатке толстых листов на реверсивных станах по продольной схеме с разбивкой ширины форма раскатов имеет вид с зауженным передним и задним концами, что приводит к повышенному расходу металла на торцовую и боковую обрези. При этом длина переднего зауженного конца в 1,2-4 раза больше длины заднего зауженного конца, а превышение ширины заднего конца по отношению к переднему составляет в среднем 20 - 40 мм [4]. When rolling thick sheets on reversing mills according to a longitudinal pattern with a breakdown of the width, the shape of the peals looks like with narrowed front and rear ends, which leads to an increased consumption of metal on the end and side trim. The length of the front narrowed end is 1.2–4 times longer than the length of the rear narrowed end, and the excess of the width of the rear end relative to the front is an average of 20–40 mm [4].

Недостатком данного способа является повышенный расход металла на обрезь. Описанные выше и все известные способы прокатки толстых листов имеют ряд существенных недостатков. The disadvantage of this method is the increased consumption of metal for trimming. The above and all known methods for rolling thick sheets have a number of significant drawbacks.

1) Узкий диапазон размеров листов. 1) A narrow range of sheet sizes.

2) Относительно небольшие обжатия за проход. 2) Relatively small reductions per passage.

3) Довольно узкая специализация станов. 3) A rather narrow specialization of mills.

4) Необработанные кромки и повышенный расход металла. 4) Raw edges and increased metal consumption.

Задачей изобретения является получение качественного толстого листа с обкатной кромкой без рвани и заусенцев, широкого диапазона по толщине от 6,0 до 160 мм и с повышенной точностью выполнения геометрического профиля по заданным допускам. The objective of the invention is to obtain a high-quality thick sheet with a run-in edge without tearing and burrs, a wide range in thickness from 6.0 to 160 mm and with increased accuracy of the geometric profile according to specified tolerances.

Поставленная задача решается за счет того, что вертикальные валки в универсальной 4-х валковой клети находятся в одной плоскости с горизонтальными, благодаря чему кромка листа испытывает объемное сжатие, а для предотвращения образования заусенцев на кромочной части листа в месте разъема горизонтальных валков с вертикальными производят упреждающее обжатие с уклоном 20% на сторону. Прокатку листов от 6 до 160 мм ведут на обжимной клети в пластовом и в ребровых ящичных калибрах (от 1-го до 3-х) с последующей прокаткой полученного подката в одной или двух группах универсальных и вспомогательных клетей. Изобретение поясняется чертежами и таблицами, на которых:
фиг. 1 - клеть "1300", схема калибров, в которых производится прокатка подката;
фиг. 2 - валки вспомогательной клети с уклоном;
фиг. 3 - схема деформации металла в универсальной клети.The problem is solved due to the fact that the vertical rolls in a universal 4-roll stand are in the same plane with the horizontal ones, so that the edge of the sheet experiences volume compression, and to prevent burrs on the edge of the sheet in the place of the horizontal rolls with verticals, they proactively compression with a bias of 20% on the side. Sheet rolling from 6 to 160 mm is carried out on a crimping stand in the formation and in rib box gauges (from 1 to 3), followed by rolling of the rolled product in one or two groups of universal and auxiliary stands. The invention is illustrated by drawings and tables, on which:
FIG. 1 - stand "1300", a gauge diagram in which rolling is rolled;
FIG. 2 - rolls of the auxiliary stand with a slope;
FIG. 3 is a diagram of metal deformation in a universal stand.

Таблицы 1, 2, 3, 4 - некоторые схемы прокатки подката толщиной от 60 до 180 мм на обжимной клети. Tables 1, 2, 3, 4 - some schemes for rolling rolled stock with a thickness of 60 to 180 mm on a crimping stand.

Таблицы 5, 6, 7, 8 - некоторые схемы прокатки толстых листов от 6 до 160 мм в группах универсальных и вспомогательных клетей. Tables 5, 6, 7, 8 - some schemes for rolling thick sheets from 6 to 160 mm in groups of universal and auxiliary stands.

В предложенном способе прокатки указанные недостатки известных способов устраняются благодаря использованию обжимной клети "1300" с одним широким (бочка) и тремя узкими (ребровыми) ящичными калибрами (фиг. 1). In the proposed rolling method, these disadvantages of the known methods are eliminated by using a 1300 crimping stand with one wide (barrel) and three narrow (rib) box gauges (Fig. 1).

Здесь ведут прокатку подката для групп универсальных и вспомогательных клетей. В ребровых калибрах будущая кромка листа деформируется со стесненным уширением. При этом металл уплотняется, часть дефектов заваривается, что благоприятно сказывается на будущей кромке листа. Here rolling of rolling is carried out for groups of universal and auxiliary stands. In rib gauges, the future edge of the sheet is deformed with constrained broadening. In this case, the metal is compacted, some defects are welded, which favorably affects the future edge of the sheet.

Прокатка готового листа толщиной от 6 до 160 мм реализуется с дополнительным подключением одной или двух групп клетей, работающих в реверсивном, непрерывном режиме. Rolling of the finished sheet with a thickness of 6 to 160 mm is realized with the additional connection of one or two groups of stands operating in a reverse, continuous mode.

В состав группы входит универсальная и вспомогательная клети. Универсальная клеть имеет горизонтальные и вертикальные валки, расположенные в вертикальной плоскости. Вследствие этого кромка листа испытывает объемное сжатие. Для предотвращения образования заусенцев будущие места разъема испытывают упреждающую деформацию во вспомогательной клети, валки которой имеют уклон 20% на сторону (фиг. 2). The group includes a universal and auxiliary stands. The universal stand has horizontal and vertical rolls located in a vertical plane. As a result, the edge of the sheet experiences volumetric compression. To prevent the formation of burrs, future places of the connector experience proactive deformation in the auxiliary stand, the rolls of which have a slope of 20% to the side (Fig. 2).

Способ прокатки листа осуществляется следующим образом. The method of rolling sheet is as follows.

Плоская заготовка (сляб) поступает с блюминга или МНЛЗ и нагревается в методических печах. Нагретая заготовка обжимается в валках реверсивной клети "1300" за 5-11 проходов с использованием бочки (пластовый калибр) и при необходимости от одного до трех ящичных калибров (фиг. 1). A flat billet (slab) comes from blooming or continuous casting machines and is heated in methodological furnaces. The heated workpiece is crimped in the rolls of the reversing stand "1300" for 5-11 passes using a barrel (reservoir gauge) and, if necessary, from one to three box calibers (Fig. 1).

Новое техническое решение отличается от всех существующих способов прокатки тем, что вертикальные валки в универсальной 4-валковой клети находятся в одной плоскости с горизонтальными, т.е. непосредственно в очаге деформации. Таким образом прокатка толстого листа происходит со стесненным уширением, при этом кромка листа благодаря объемному сжатию получается без рвани и заусенцев (фиг. 3). На фиг. 3 показана схема прокатки листов в универсальной клети, где на позициях показаны:
1 - приводные горизонтальные валки;
2 - неприводные вертикальные валки;
3 - прокатываемый лист.The new technical solution differs from all existing rolling methods in that the vertical rolls in a universal 4-roll stand are in the same plane with the horizontal, i.e. directly in the deformation zone. Thus, rolling a thick sheet occurs with constrained broadening, while the edge of the sheet due to volumetric compression is obtained without tearing and burrs (Fig. 3). In FIG. 3 shows a diagram of rolling sheets in a universal stand, where the positions show:
1 - drive horizontal rolls;
2 - non-driven vertical rolls;
3 - rolled sheet.

Подкат для групп универсальных и вспомогательных клетей ведется в обжимной клети "1300". При этом в ребровых калибрах будущая кромка листа деформируется со стесненным уширением. При такой деформации металл уплотняется, часть дефектов заваривается, в итоге получается подкат с чистой и ровной поверхностью. Rolling for groups of universal and auxiliary stands is carried out in the crimping stand "1300". Moreover, in the edge calibers, the future edge of the sheet is deformed with constrained broadening. With such a deformation, the metal is compacted, some of the defects are welded, and as a result, a tackle with a clean and even surface is obtained.

Подкат далее катается в одной или двух непрерывных группах, состоящих из универсальной 4-валковой клети и вспомогательной 2-валковой клети. В таблицах 1, 2, 3, 4 приведены примеры конкретной реализации предлагаемого технического решения при прокатке подката толщиной 60 мм и выше. Из исходной заготовки 240х1100 мм в обжимной клети производят 5-11 реверсивных проходов, чередуя ящичные калибры с гладкой бочкой. После чего подкат передается на балочный стан, где в одной или двух непрерывных группах за 1-11 пропусков получают необходимую толщину листа. The tackle then rolls in one or two continuous groups consisting of a universal 4-roll stand and an auxiliary 2-roll stand. Tables 1, 2, 3, 4 show examples of specific implementations of the proposed technical solution for rolling rolled stock with a thickness of 60 mm and above. From the initial billet of 240x1100 mm, 5-11 reverse passes are made in the crimping stand, alternating box gauges with a smooth barrel. After that, the tackle is transferred to the beam mill, where in one or two continuous groups for 1-11 passes the required sheet thickness is obtained.

В случае невысоких требований к качеству кромки толстых листов толщиной от 60 до 160 мм возможна их прокатка только на обжимной клети в соответствии со схемами (см. табл. 1, 2, 3). In the case of low requirements for the quality of the edge of thick sheets with a thickness of 60 to 160 mm, it is possible to roll them only on a crimping stand in accordance with the schemes (see tables. 1, 2, 3).

В таблицах 5, 6, 7, 8 приведены примеры конкретных схем обжатия подката в непрерывных группах. Tables 5, 6, 7, 8 give examples of specific schemes for compressing the rolled product in continuous groups.

Кроме того, следует сказать, что из одной заготовки (например 240х1100 мм) получают множество профилеразмеров листов (например, 6 - 600х1000 мм). In addition, it should be said that from one blank (for example, 240x1100 mm), many profile sizes of sheets are obtained (for example, 6 - 600x1000 mm).

Пример. Example.

Рассмотрим конкретный пример прокатки листа 40х1020 из сляба 240х1100. Для этого обратимся к фиг. 1, 2, 3 и табл. 3 и 4. Consider a specific example of rolling a 40x1020 sheet from a 240x1100 slab. For this, we turn to FIG. 1, 2, 3 and tab. 3 and 4.

Схема прокатки и режим прокатки следующие. Нагретая заготовка (сляб) поступает на обжимную клеть "1300". The rolling pattern and rolling mode are as follows. The heated billet (slab) enters the 1300 crimp stand.

Сначала в ребровом калибре O₁ делают один проход с обжатием кромок заготовки на 40 мм. Затем раскат кантуется в горизонтальной плоскости на 90^o и производят продольную прокатку в 4-е прохода до получения толщины раската 120 мм в пластовом калибре Б. После чего раскат опять кантуют на 90^o и делают один проход в калибре O₂ до получения ширины 100 мм. После контроля ширины раскат еще раз кантуют в горизонтальной плоскости на 90^o и производят продольную прокатку в калибре Б до получения толщины раската 80 мм. Далее подкат опять кантуют и деформируют в ребровом калибре O₃. Последний проход проводят в пластовом калибре Б с получением подката толщиной 60 мм.First, in the rib caliber O ₁ make one pass with compression of the edges of the workpiece by 40 mm. Then the roll is turned over in a horizontal plane at 90 ^° and longitudinal rolling is performed in the 4th pass until the thickness of the roll is 120 mm in formation gauge B. After that, the roll is again turned over at 90 ^° and one pass is made in the caliber O ₂ to obtain a width of 100 mm . After controlling the width, the roll is again turned over in a horizontal plane at 90 ^° and longitudinal rolling is carried out in gauge B to obtain a roll thickness of 80 mm. Next, the tackle is again edged and deformed in the rib caliber O ₃ . The last pass is carried out in reservoir gauge B to obtain a tack 60 mm thick.

Далее подкат передается по рольгангам на 1-ую группу клетей, состоящую из вспомогательной и универсальной клетей. Здесь за 5 непрерывных реверсивных проходов получают готовый лист толщиной 40 мм. Next, the tackle is transferred along the rolling tables to the 1st group of stands, consisting of an auxiliary and universal stands. Here, for 5 continuous reverse passes, a finished sheet 40 mm thick is obtained.

Благодаря новому техническому решению, направленному на такой способ прокатки листа, при котором кромка листа подвергается объемному сжатию, удалось добиться получения качественного проката без рвани и заусенцев по кромке. Thanks to a new technical solution aimed at such a way of rolling the sheet, in which the edge of the sheet is subjected to volume compression, it was possible to obtain high-quality rolled products without tearing and burrs along the edge.

Возможность использования для реализации способа ЦПШБ (цеха широкополочных балок) является еще одним существенным преимуществом, поскольку производительность ЦПШБ позволяет обеспечить существующие заказы на лист, что существенно сокращает простои цеха из-за отсутствия заказов. Заявляемое изобретение является новым, т. к. не известно аналогов из отечественных и зарубежных источников информации. The possibility of using the TsPShB method (wide-beam beam workshop) for the implementation of the method is another significant advantage, since the TsPShB performance allows to ensure existing orders on the sheet, which significantly reduces the workshop downtime due to the lack of orders. The claimed invention is new, because there are no analogues from domestic and foreign sources of information.

По имеющимся у заявителя данным, в известных решениях отсутствуют признаки, сходные с признаками, которые присущи предлагаемому техническому решению, что позволяет сделать вывод его соответствия признаку "изобретательский уровень". According to the information available to the applicant, in the known solutions there are no signs similar to those that are inherent in the proposed technical solution, which allows us to conclude that it corresponds to the sign "inventive step".

Использование нового способа прокатки толстого листа на Нижнетагильском металлургическом комбинате подтверждает промышленную применимость изобретения. The use of a new method for rolling a thick plate at the Nizhny Tagil Metallurgical Combine confirms the industrial applicability of the invention.

Источники информации
1. Савранский К. Н. и др. Методика расчета режимов горячей прокатки на листовых станах. СЗПИ, Л.: 1978, с. 80.Sources of information
1. Savransky K. N. et al. Methodology for calculating the modes of hot rolling on sheet mills. SZPI, L .: 1978, p. 80.

2. Производство листов и плит на толстолистовом стане 3600 завода "Азовсталь". Технологическая инструкция 232-93-82. - Жданов, 1982. 2. The production of sheets and plates at the plate mill 3600 of the Azovstal plant. Technology Instruction 232-93-82. - Zhdanov, 1982.

3. А.с. 791435, B 21 B 1/00, 1978. 3. A.S. 791435, B 21 B 1/00, 1978.

4. А.с. 1091950, B 21 B 1/22, бюл. 18, 1984. 4. A.S. 1091950, B 21 B 1/22, bull. 18, 1984.

Claims

1. A method of rolling thick sheets, including heating a flat billet and longitudinal rolling of sheets from this billet by crimping with horizontal and vertical rolls to obtain sheets of the desired thickness, characterized in that the sheets are obtained from a workpiece rolled in a universal four-roll stand, with vertical rolls in a universal the stands are in the same plane with the horizontal ones and form a universal gauge, due to which the edge of the sheet experiences volume compression.

2. The method according to claim 1, characterized in that in order to prevent the formation of burrs on the edge of the sheet in the place of the horizontal rolls with vertical rolls in the auxiliary stand, proactive compression is performed with a 20% slope to the side.

3. The method according to claim 1, characterized in that the rolling of a sheet from 6 to 160 mm thick is carried out on a crimping stand in the reservoir and in rib box gauges, from one to three, followed by rolling of the rolled product in one or two groups of universal and auxiliary crates.